அறிவியல் ஆயிரம்: ஒரு நாளுக்கு இனி 25 மணி நேரம்?

• எதிர்காலத்தில் பூமிக்கு ஒரு நாளில் 25 மணி நேரமா? காரணம் சந்திரன் விலகிச் செல்கிறது..?
• நம் எல்லோரும் படித்திருக்கிறோம் பூமி சூரிய குடும்பத்தின் மூன்றாவது கோள் என்று. மேலும் அது தனது அச்சில் தன்னைத்தானே சுற்றிக்கொண்டு, சூரியனையும் சுற்றி வருகிறது என்று நம் பாடப்புத்தகத்தில் படித்து இருக்கிறோம்.
• நமது சூரிய குடும்பம் கிட்டத்தட்ட ஐந்து பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வாயு மற்றும் தூசியின் கொந்தளிப்பான மேகத்திலிருந்து உருவானது. அந்த மேகத்தில் உள்ள அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் இயக்கங்கள் சராசரியாக சரியாக பூஜ்ஜியமாக இருக்க வாய்ப்பில்லை. சாராம்சத்தில், அவை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் நகரும் அல்லது சுழலும் ஒரு போக்கு இருந்திருக்கும்.
• உருவான மேகம் புவியீர்ப்பு விசையின் கீழ் சரிந்ததால், கோண உந்தத்தின் நிலைத்தன்மை, மேகத்தின் ஆரம்ப சுழற்சியைப் பெரிதாக்குவதை உறுதி செய்தது. இறுதியில் அதை ஒரு வட்டில் தட்டையானது. பூமி அந்த வட்டுக்குள் உருவாகி சுழல்கிறது. ஏனெனில் அது அதன் 'பெற்றோர்' மேகத்திலிருந்து அதன் கோண உந்தத்தைப் பெற்றுள்ளது. இதுதான் பூமி உருவான கதை.
• உருவான பூமி, அதன் அச்சில் சுழலுகிறது அந்த சுழற்சி அல்லது பூமியின் சுழல் என்பது அதன் சொந்த அச்சில் சுழல்வதுதான். அத்துடன் விண்வெளியில் சுழற்சி, அச்சின் நோக்குநிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களும் இதில் உள்ளன. பூமி கிழக்கு நோக்கி சுழல்கிறது. வடக்கில் இருக்கும் வடதுருவ விண்மீனிலிருந்து பூமியைப் பார்க்கும்போது, பூமி எதிரெதிர் திசையில் திரும்புகிறது. ஆச்சரியமாக இல்லை. ஆனால் இதுதான் உண்மை.
• வட துருவம், புவியியல் வட துருவம் அல்லது நிலப்பரப்பு வட துருவம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது வடக்கு அரைக்கோளத்தில் பூமியின் சுழற்சியின் அச்சு அதன் மேற்பரப்பை சந்திக்கும் புள்ளியாகும். இந்தப் புள்ளி பூமியின் வட காந்த துருவத்திலிருந்து வேறுபட்டது. தென் துருவமானது அண்டார்டிகாவில் பூமியின் சுழற்சியின் அச்சு அதன் மேற்பரப்பை வெட்டும் மற்றொரு புள்ளியாகும்.

பூமி சுழலும் வேகம் மாறுகிறதா?

• பூமி தன்னைத்தானே ஒரு முறை சுற்றிக்கொள்ளும் நேரம் 24 மணி நேரமாகும். இது சூரியனைப் பொறுத்தவரை சுமார் 24 மணி நேரத்திற்கு ஒருமுறை பூமி சுழல்கிறது, ஆனால் மற்ற தொலைதூர விண்மீன்களைப் பொறுத்தவரை ஒவ்வொரு 23 மணி நேரம், 56 நிமிடங்கள் மற்றும் 4 வினாடிகளுக்கு ஒருமுறை அது வேறுபடுகிறது. பூமியின் சுழற்சி என்பது காலப்போக்கில் அதன் வேகம் சிறிது குறைகிறது; இதனால், கடந்த காலத்திலிருந்த பூமியின் ஒரு நாளின் நேரம் என்பது இப்போது இருப்பதை விடக் குறைவாக இருந்தது. இதற்குக் காரணம், பூமியின் சுழற்சியில் சந்திரன் ஏற்படுத்தும் அலை விளைவுகளே என்பதை நாம் அறிய வேண்டும்.

துல்லியமாக நேரம் சொல்லும் அணுக்கடிகாரம்

• அணுக் கடிகாரங்கள் இப்போது நமக்குச் சொல்லும் தகவல் என்னவென்றால், ஒரு நூற்றாண்டுக்கு முன்பிருந்ததை விட, இப்போதைய நவீன, சுமார் 1.7 மில்லி வினாடிகள் அதிகமாக இருப்பதாகக் காட்டுகின்றன. அதாவது ஒரு நாளின் நேரம் என்பது இப்போது அதிகரித்துள்ளது (பூமியின் சுற்று வேகம் குறைந்துள்ளது) இதனை லீப் வினாடிகளால், இது சரிசெய்யப்படும் விகிதத்தை மெதுவாக அதிகரிக்கிறது. இது வரலாற்று வானியல் பதிவுகளின் பகுப்பாய்வினைப் பார்க்கும்போது, பூமியின் சுற்றுவேகத்தில் ஒரு மெதுவான போக்கைக் காட்டுகிறது; கிமு 8 ஆம் நூற்றாண்டிலிருந்து இன்று வரை, ஒரு நாளின் நீளம் என்பது ஒரு நூற்றாண்டுக்கு சுமார் 2.3 மில்லி வினாடிகள் என அதிகரித்துக்கொண்டு வருகிறது.

முன்பின் முரண்கள் உருவாக்கும் பூமி

• பல பத்தாண்டுகளுக்கு முன்னர் பூமி சுற்றியதை விட அதாவது, ஒரு நாளைக்கு 86,400 வினாடிகள் என மெதுவாகச் சுழன்ற பிறகு, இப்போது கடந்த 2020ஆம் ஆண்டில் பூமி வேகமாகச் சுழலத் தொடங்கியதாக விஞ்ஞானிகள் தெரிவித்தனர். ஜூன் 29, 2022 அன்று, பூமியின் சுழற்சி 24 மணி நேரத்திற்குள், 1.59 மில்லி வினாடிகளில் முடிக்கப்பட்டு, புதிய சாதனை படைத்தது. இது விஞ்ஞானிகளுக்கு ஆச்சரியமாக இருந்தது. அந்தப் போக்கின் காரணமாக, உலகெங்கிலும் உள்ள பொறியாளர்கள் 'எதிர்மறையான லீப் செகண்ட்' மற்றும் பிற சாத்தியமான நேரக்கட்டுப்பாடு நடவடிக்கைகள் பற்றி விவாதிக்கின்றனர்.

ஏன் பூமிக்கு திடீரென வேக அதிகரிப்பு

• இந்த வேக அதிகரிப்பின் காரணிகள் என்பவை, பூமியின் உருகிய மையத்தின் சிக்கலான இயக்கம், கடல்கள் மற்றும் வளிமண்டலத்தின் சிக்கலான இயக்கம், சந்திரன் போன்ற, வானியல் பொருள்களின் தாக்கத்தின் விளைவு மற்றும் பூமியின் துருவங்களில் பனிக்கட்டியை ஏற்படுத்தக்கூடிய காலநிலை மாற்றம் உள்ளிட்ட பல்வேறு காரணிகளால் உருவாவதாகக் கருதப்படுகிறது என அறிவியலாளர்கள் கணிக்கின்றனர்.

நிலை மாறும் உலகில்...

• பூமியின் வடிவம் பூமத்திய ரேகையைச் சுற்றி வீங்கியிருக்கும் ஒரு நீள்வட்ட உருண்டையைப் போன்று இருப்பதன் காரணிகள் பனிக்கட்டிகளின் நிறையே. இந்த நிறைகள் குறைக்கப்படும்போது, துருவங்கள் எடை இழப்பிலிருந்து மீண்டு எழுகின்றன. மேலும் பூமி மிகவும் கோள வடிவம் பெறுகிறது. இது நிறையை அதன் ஈர்ப்பு மையத்திற்கு நெருக்கமாக கொண்டுவரும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது. கோண உந்தத்தின் நிலைத்தன்மை என்பது பூமியின் ஈர்ப்பு மையத்தைச் சுற்றி மிகவும் நெருக்கமாக விநியோகிக்கப்படும் ஒரு நிறைதான், அது வேகமாகச் சுழல காரணமாகிறது. (ஒரு சுழலும் அமைப்புக்கு, வெளிப்புற முறுக்குவிசை பயன்படுத்தப்படும் வரை, பொருளின் கோண உந்தத்தில் எந்த மாற்றமும் இல்லை" என்று கூறுகிறது. இதுதான் கோண உந்தத்தின் நிலைத்தன்மை. ஆனால் இந்த சாதனை இருந்தபோதிலும், 2020 முதல் அந்த நிலையான வேகம் ஆர்வத்துடன் மந்தநிலைக்கு மாறியுள்ளது - நாள்களின் நேரம் மீண்டும் நீண்டு வருகின்றன. அதற்கான காரணம் இதுவரை ஒரு மர்மமாகவே உள்ளது.

கைபேசி நேரமும், பூமி நேரமும்...

• நமது செல்போன்களில் உள்ள கடிகாரங்கள் ஒரு நாளில் சரியாக 24 மணி நேரம் இருப்பதைக் குறிக்கும். அதே வேளையில், பூமி ஒரு சுழற்சியை முடிக்க எடுக்கும் உண்மையான நேரம் எப்போதும் சற்று மாறுபடும். இந்த மாற்றங்கள் மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளில் நிகழ்ந்துகொண்டே இருக்கின்றன. பூகம்பங்கள் மற்றும் புயல்களின் நிகழ்வுகள் கூட நேரம் மாறுவதற்கான காரணிகளின் ஒரு பாத்திரத்தை வகிக்க முடியும்.
• நேற்றுபோல் இன்று இல்லை! இன்றுபோல் நாளை இல்லை!.--பூமியின் வேகம்..?
• மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளாக, பூமி சுழற்சியின் மேல் சந்திரனால் இயக்கப்படும் அலைகளுடன் தொடர்புடைய உராய்வு விளைவுகளால் பூமியின் சுழற்சி மெதுவாகக் குறைந்துகொண்டே வருகிறது. அந்த செயல்முறை ஒவ்வொரு நாளின் நீளத்திற்கும் சுமார் 2.3 மில்லி விநாடிகள் சேர்க்கிறது. அதாவது ஒரு நாளின் நேரம் என்பது, பூமி மெதுவாக சுழல்வதால் அதன் ஒரு நாளின் நேரம் என்பது நீட்டிக்கப்படுகிறது. சில பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஒரு புவி நாள் என்பது சுமார் 19 மணி நேரம் மட்டுமே. ஆனால் பூமி உருவான போது (4500 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்னர்), பூமியின் ஒரு நாள் என்பது 6-7 மணி நேரம் மட்டுமே. அதாவது பூமி இப்போதையை விட வெகு வேகமாகச் சுழன்றது.
• கடந்த 20,000 ஆண்டுகளாக, மற்றொரு செயல்முறை எதிர்த் திசையில் செயல்பட்டு, பூமியின் சுழற்சியை விரைவுபடுத்துகிறது. கடைசி பனி யுகம் முடிவடைந்தபோது, உருகும் துருவ பனிக்கட்டிகள் மேற்பரப்பு அழுத்தத்தைக் குறைத்தன. மேலும் பூமியின் மேலோடு என்பது சீராக துருவங்களை நோக்கி நகரத் தொடங்கியது.

நமக்கு 'எதிர்மறை லீப் செகண்ட்' தேவையா?

• பூமியின் சுழற்சி விகிதத்தைத் துல்லியமாகப் புரிந்துகொள்வது பல பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமானது - ஜிபிஎஸ் போன்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் அது இல்லாமல் வேலை செய்யாது. மேலும், ஒவ்வொரு சில வருடங்களுக்கும் நேரக் கண்காணிப்பாளர்கள் நமது உத்தியோகபூர்வ நேர அளவீடுகளில் லீப் வினாடிகளைச் செருகி, அவை நமது பூமிக்கோளுடன் ஒத்திசைந்து போகாமல் இருப்பதை உறுதி செய்கின்றன.
• பூமி இன்னும் நீண்ட நாள்களுக்கு மாற வேண்டுமானால், நாம் "எதிர்மறையான லீப் வினாடியை" இணைக்க வேண்டியிருக்கலாம் - இது முன்னோடியில்லாதது மற்றும் இணையத்தை உடைக்கக்கூடும். எதிர்மறை லீப் வினாடிகளின் தேவை என்பது இப்போது சாத்தியமில்லை என்று கருதப்படுகிறது. தற்போதைக்கு குறைந்தபட்சம் சிறிது காலத்திற்கு - நம் அனைவருக்கும் ஒவ்வொரு நாளும் சில கூடுதல் மில்லி வினாடிகள் உள்ளன என்ற செய்தியை நாம் வரவேற்கலாம்.
• "விஞ்ஞானிகளின் நோக்கங்களில் ஒன்று, "என்னவெனில், அது மிகத் தொலைதூரத்தில் நேரத்தைக் கூறுவதற்கும், மிகப் பழமையான புவியியல் கால அளவீடுகளை உருவாக்குவதற்கும் வானியல் முறையைப் பயன்படுத்துவதாகும். நாம் எப்படிப் படிக்கிறோம் என்பதை ஒப்பிடும் வகையில் பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் பழமையான பாறைகளைப் படித்து ஆராய விரும்புகிறோம். அதன் மூலம் நவீன புவியியல் செயல்முறைகள் அறியமுடியம்," என்று அவர் மேலும் கூறினார்.
• சந்திரனின் மந்தநிலை ஒரு புதிய கண்டுபிடிப்பு அல்ல; இது பல தசாப்தங்களாக அறியப்படுகிறது. இருப்பினும், விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆய்வு இந்த நிகழ்வின் வரலாற்று மற்றும் புவியியல் சூழலை ஆழமாக ஆராய்கிறது. பண்டைய புவியியல் வடிவங்கள் மற்றும் வண்டல் அடுக்குகளை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல பில்லியன் ஆண்டுகளாக பூமி-சந்திரன் அமைப்பின் வரலாற்றைக் கண்டறிந்துள்ளனர்.
• சந்திரனின் தற்போதைய மந்த விகிதம் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது என்று அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன, ஆனால் பூமியின் சுழற்சி வேகம் மற்றும் அதில் கண்ட சறுக்கல் உள்ளிட்ட பல்வேறு காரணிகளால் புவியியல் கால அளவுகளில் இது ஏற்ற இறக்கமாக உள்ளது. எனினும் எதிர்காலத்தில், சந்திரன் விலகிக்கொண்டே செல்வதால், பூமியின் ஒரு நாளின் நேரம் என்பது 25 மணி நேரங்கள் ஆகலாம். வாய்ப்பு உண்டு. ஆனால் அண்மையில் நடக்கப்போவது அல்ல. இன்னும் 2 கோடி ஆண்டுகளுக்கு மேல்தான். அதுவரை சந்திரன் நகர்ந்து செல்வதை ரசிப்போம் அனுபவிப்போம்.
• - நிலவைப் பார்த்து பூமி சொன்னது..! என்னைத் தொடாதே..!

நன்றி: தினமணி (07 – 08 – 2024)